钢结构二注试题及解答Word格式文档下载.docx

钢结构二注试题及解答Word格式文档下载.docx

《钢结构二注试题及解答Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构二注试题及解答Word格式文档下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

而不超15

时，应取γx=1.0。

fy为钢材牌号所指屈服点。

对需要计算疲劳的梁,宜取γx=γy=1.0。

γx=1.05

N／mm2

20.试问，在主梁GL-1剪力最大截面处梁腹板的最大剪应力值τ（N／mm2），应与下列何项数值最为接近?

（A）47；

（B）54；

（C）75；

（D）90

按《钢结构设计规范》GB50017-2003

4.1.2在主平面内受弯的实腹构件（考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条），其抗剪强度应按下式计算：

τ=

≤fv（4.1.2）

式中V—计算截面沿腹板平面作用的剪力；

S—计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩：

I—毛截面惯性矩；

tw—腹板厚度；

fv—钢材的抗剪强度设计值。

剪力最大截面处梁腹板的最大剪力值

kN

21.主梁GL-1支座及其加劲肋的设置如图21所示。

已知支座反力设计值N=1058kN，根据支座加劲肋的端面承压要求，试问，支承加劲肋的板厚ts（mm），应取下列何项数值最为合理?

图21

（A）10；

（B）12；

（C）14；

（D）16

（1）根据《钢结构设计规范》GB50017-2003

表3.4.1-1钢材的强度设计信N／mm2

钢材

抗拉、抗压

和抗弯

f

抗剪

fv

端面承压

（刨平顶紧）

fce

牌号

厚度或直径

（mm）

Q235钢

≤16

215

125

325

＞16～40

205

120

＞40～60

200

115

＞60～100

190

110

注：

表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

端面承压（刨平顶紧）时，fce=325N／mm2

mm2

ts≥

mm

（2）按《钢结构设计规范》GB50017-2003构造要求

4.3.6加劲肋宜在腹板两侧成对布置，也可单侧配置，但支承加劲肋、重级工作制吊车梁的加劲肋不应单侧配置。

横向加劲肋的最小间距应为0.5h0,最大间距应为2h0（对无局部压应力的梁，当h0/tw≤100时，可采用2.5h0）。

纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离应在hc/2.5~hc/2范围内。

在腹板两侧成对配置的钢板横向加劲肋，其截面尺寸应符合下列公式要求：

外伸宽度，

hs≤

（mm）（4.3.6-1）

厚度，

ts≤

（4.3.6-2）

在腹板一侧配置的钢板横向加劲肋，其外伸宽度应大于按公式（4.3.6-1）算得的1.2倍，厚度不应小于其外伸宽度的1/15。

根据式（4.3.6-2），ts≥

mm

22．设计条件同题21，该支承加劲肋的计算截面及其截面特性如图22所示。

试问，按轴心受压构件验算平面外稳定性时，该支承加劲肋的压应力设计值（N／mm2），应与下列何项数值最为接近?

提示：

该轴心受压构件的截面分类为b类。

图22

表5.1.2-1轴心受压构件的截面分类（板厚t<

40mm）

截面形式

对x轴

对y轴

焊接

轧制截面和翼缘为焰切边的焊接截面

b类

（A）100；

（B）112；

（C）150；

（D）175

4.3.7梁的支承加劲肋，应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴心受压构件计算其在腹板平面外的稳定性。

此受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧15tw

范围内的腹板面积，计算长度取h0。

当梁支承加劲肋的端部为刨平顶紧时，应按其所承受的支座反力或固定集中荷载计算其端面承压应力（对突缘支座尚应符合本规范第8.4.12条的要求）；

当端部为焊接时，应按传力情况计算其焊缝应力。

支承加劲肋与腹板的连接焊缝，应按传力需要进行计算。

（应记住该公式）

按b类截面查表C-2，φ=0.98

5.1.2实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算：

≤f（5.1.2-1）

式中φ—轴心受压构件的稳定系数（取截面两主轴稳定系数中的较小者），应根据构件的长细比、钢材屈服强度和表5.1.2-1、表5.1.2-2的截面分类按附录C采用。

N／mm2

题23-28：

某汽修车间为等高单层双跨排架钢结构厂房，梁柱构件均采用焊接实腹H型截面，计算简图如图23～28所示。

梁与柱为刚性连接，屋面采用彩钢压型板及轻型檩条。

厂房纵向柱距为7.5m，柱下端与基础刚接。

钢材均采用Q235-B，焊条为E43型。

图23～28

23.屋面梁WL-l的截面采用H700×

300×

8×

16，A=149.4×

102mm2，Ix=132178×

104mm4，Iy=7203×

104mm4；

梁侧向支承点间距（沿梁纵向）均可近似取为6m。

试问，作为受弯构件，该梁整体稳定性系数φb应与下列何项数值最为接近?

按规范提供的受弯构件整体稳定系数的近似计算方法取值。

（A）0.80；

（B）0.85；

（C）0.90；

（D）0.95

（C）

iy=

＜120

根据《钢结构设计规范》GB50017-2003

B.5受弯构件整体稳定系数的近似计算

均匀弯曲的受弯构件，当λy≤120

时，其整体稳定系数φb可按下列近似公式计算：

1工字形截面（含H型钢）：

双轴对称时：

φb=

（B.5-1）

单轴对称时：

（B.5-2）

24．设计条件同题23。

屋面梁WL-1的安装接头采用高强度螺栓摩擦型连接，并假定由两翼缘板承受截面上的全部弯矩（不采用全截面设计法）。

翼缘板连接螺栓布置如图24所示，螺栓直径M20，孔径d0=21.5mm。

连接处弯矩没计值M=450kN·

m；

在弯矩作用下，翼缘板按轴心受力构件计算。

试问，该连接处屋面梁WL-1翼缘板的最大正应力设计值σ（N／mm2），应与下列何项数值最为接近?

图24

（A）125；

（B）144；

（C）160；

657.9kN

（1）根据按《钢结构设计规范》GB50017-2003

5.1.1轴心受拉构件和轴心受压构件的强度，除高强度螺栓摩擦型连接处外，应按下式计算：

σ≤

≤f（5.1.1-1）

式中N一轴心拉力或轴心压力；

An—净截面面积。

高强度螺栓摩擦型连接处的强度应按下列公式计算：

σ=

≤f（5.1.1-2）

σ≤

≤f（5.1.1-3）

式中n—在节点或拼接处，构件一端连接的高强度螺栓数目；

n1—所计算截面（最外列螺栓处）上高强度螺栓数目；

A—构件的毛截面面积。

其中nl=2，n=10，An=（300—2×

21.5）×

16=4112mm2

提示：

该题为高强度螺栓连接，不能采用净面积计算

25A轴线边柱上端与屋面梁刚接，上、下段柱截面及截面特性如图25所示。

下段柱轴力及弯矩设计值分别为N=1037kN，Mx=830kN·

排架平面内下段柱的计算长度系数μ=1.3。

试问，当对下段柱进行弯矩作用平面内稳定性验算时，截面上最大压应力设计值（N／mm2），应与下列何项数值最为接近?

①参数

②等效弯矩系数βmx=1.0。

③多柱翼缘为焰切边。

（A）147；

（B）157；

（C）167；

（D）177

图25

（A）

5.2.2弯矩作用在对称轴平面内（绕x轴）的实腹式压弯构件，其稳定性应按下列规定计算：

1弯矩作用平面内的稳定性：

（5.2.2-1）

式中N—所计算构件段范围内的轴心压力；

—参数,

=π2EA/（1.1

）；

φx—弯矩作用平面内的轴心压力构件稳定系数；

Mx—所计算构件段范围内的最大弯矩；

W1x—在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛面积模量；

βmx—等效弯矩系数，应按下列规定采用：

其中φx根据λx按b类截面

轧制，b/h>

0.8

焊接，翼缘为焰切边

焊接

焊接，翼缘为轧制或剪切边

c类

表5.2.1截面塑性发展系数γx、γy

项次

γx

γy

1

1.05

1.2

查表C-2，φx=0.918,γx=1.05

26．设计条件同题25。

A轴线上段柱与屋面梁WL-1刚接，见图26；

柱上端腹板节点域的几何尺寸hb=668mm，hc=568mm。

已知屋面梁梁端弯矩设计值Mb=375kN·

m。

试问，当按抗剪强度进行计算时，腹板节点域由弯矩产生的剪应力设计值τ（N／mm2），应与下列何项数值最为接近?

图26

（A）71；

（B）105；

（C）124；

（D）165

7.4.2由柱翼缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域应按下列规定计算：

1抗剪强度应按下式计算：

≤

（7.4.2-1）

式中Mb1、Mb2—分别为节点两侧梁端弯矩设计值；

Vp—节点域腹板的体积。

柱为H形或工字形截面时，Vp=hbhctw，柱为箱形截面时，Vp=1.8hbhctw；

C—柱腹板厚度；

hb—梁腹板高度。

当柱腹板节点域不满足公式（7.4.2-1）的要求时，对H形或工字形组合柱宜将腹板在节点域加厚。

腹板加厚的范围应伸出梁上、下翼缘外不小于150mm处。

对轧制H型钢或工字钢柱，亦可贴焊补强板加强。

补强板上下边可不伸过柱腹板的横向加劲肋或伸过加劲肋之外各150mm。

补强板与加劲肋连接的角焊缝应能传递补强板所分担的剪力，焊缝的计算厚度不宜小于5mm。

当补强板伸过加劲肋时，加劲肋仅与补强板焊接，此焊缝应能将加劲肋传来的剪力全部传给补强板，补强板的厚度及其连接强度，应按所承受的力进行设计。

补强板侧边应用角焊缝与柱翼缘相连，其板面尚应采用塞焊与柱腹板连成整体，塞焊点之间的距离不应大于较薄焊件厚度的21

。

对轻型结构亦可采用斜向加劲肋加强。

2腹板的厚度tw应满足下式要求：

tw≤

（7.4.2-2）

VP=hbhctw=668×

568×

14=5311936mm3

已知：

Mb=375kN·

27．B轴线中柱上端与屋面梁刚接，上、下段柱截面特性如图27所示。

试问，下段柱在排架平面内的计箅长度系数应与下列何项数值最为接近？

①无屋盖纵向水平支撑。

②η1=0.56。

图27

（A）1.29；

（B）1.47；

（C）1.66；

（D）1.84

5.3.4单层厂房框架下端刚性固定的阶形柱，在框架平面内的计算长度应按下列规定确定：

1单阶柱：

1）下段柱的计算长度系数μ2：

当柱上端与横梁铰接时，等于按本规范附录D表D-3（柱上端为自由的单阶柱）的数值乘以表5.3.4的折减系数；

当柱上端与横梁刚接时，等于按本规范附录D表D-4（柱上端可移动但不转动的单阶柱）的数值乘以表5.3.4的折减系数。

表5.3.4单层厂房阶形柱计算长度的折减系数

厂房类型

折减

系数

单跨或多跨

纵向温度区段内一个柱列的柱子数

屋面情况

厂房两侧是否有通长的屋盖纵向水平支撑

单跨

等于或少于6个

0.9

多于6个

非大型混凝土屋面板的屋面

无纵向水平支撑

有纵向水平支撑

大型混凝土屋面板的屋面

—

多跨

0.7

—

注：

有横梁的露天结构（如落锤车间等），其折减系数可采用0.9。

2）上段柱的计算长度系数μ1，应按下式计算：

μ1=

（5.3.4-1）

式中η1—参数，按附录D表D-3或表D-4中公式计算。

表D-4K1=

查得μ2=1.84

另按《钢结构设计规范》表5.3.4

折减系数为0.8（无纵向水平支撑）

μ2=0.8×

1.84=1.47

28．设计条件同题27。

该柱不设纵向加劲肋。

已知下段柱在弯矩作用平面内的长细比λx=38。

柱腹板计算高度两边缘应力梯度

试问，作为压弯构件，当对下段柱腹板进行局部稳定性验算时，为了用全部腹板截面进行稳定性验算，腹板最小厚度tw（mm），取下列何项数值才最为合理?

（A）12；

（B）14；

（C）16；

（D）18

5.4.2在工字形及H形截面的受压构件中，腹板计算高度h0与其厚度tw之比，应符合下列要求：

1轴心受压构件：

≤（25+0.5λ）

（5.4.2-1）

式中λ—构件两方向长细比的较大值；

当λ<

30时，取λ=30；

当λ>

100时，取λ=100。

2压弯构件：

当0≤α0≤1.6时：

≤（16α0+0.5λ+25）

（5.4.2-2）

当1.6<

α0≤2.0时：

≤（48α0+0.5λ－26.2）

（5.4.2-3）

α0=

式中σmax—腹板计算高度边缘的最大压应力，计算时不考虑构件的稳定系数和截面塑性发展系数；

σmin—腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力取正值，拉应力取负值；

λ—构件在弯矩作用平面内的长细比；

l00，取λ=100。

其中：

h0=（1000—25×

2）=950mm

已知α0=1.33，λ=38

取tw=16mm

29.关于焊缝的强度设计值，试问，下列哪一项说法是错误的?

（A）对接焊缝的强度设计值，号母材厚度有关；

（B）质量等级为一级及二级的对接焊缝，其抗压、抗拉、抗剪强度设计值与母材相同；

（C）角焊缝的强度设计值与母材厚度无关；

（D）角焊缝的强度设计值与焊缝质量等级有关

（D）

《钢结构设计规范》GB50017-2003

表3.4.1-3焊缝的强度设计值（N／mm2）

焊接方法和焊条型号

构件钢材

对接焊缝

角焊缝

厚度或

直径（mm）

抗压

焊缝质量为下列等级时，抗拉

抗剪抗拉、抗压和抗剪

一级、二级

三级

自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊

185

160

175

170

仔细对照，答案（D）没有相应说明。

30.试问，计算纯钢结构变形时，应采用下列何项取值?

（A）荷载设计值、构件毛截面面积；

（B）荷载标准值、构件毛截面面积；

（C）荷载设计值、构件净截面面积；

（D）荷载标准值、构件净截面面积

根据《钢结构设计规范》

3.1.4按承载能力极限状态设计钢结构时。

应考虑荷载效应的基基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。

按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合，对钢与混凝土组合梁，尚应考虑准永久组合。

3.5.2计算结构或构件的变形时，可不考虑螺栓（或铆钉）孔引起的截面削弱。